医学辞書では、生物は個体として機能するあらゆる生物と定義されています 。[ 1 ]このような定義は、個体の概念もまた難しいため、解決するよりも多くの問題を引き起こします。生物とは何かを定義するために多くの基準が提案されてきましたが、そのうちいくつかは広く受け入れられていません。最も一般的な基準は、生物は自律的な生殖、成長、および代謝を行うというものです。これは、生物のように進化するという事実にもかかわらず、ウイルスを除外します。他の問題のあるケースには、コロニー生物が含まれます。真社会性昆虫のコロニーは適応的に組織化されており、動物の体の細胞のように、一部の昆虫は生殖し、他の昆虫は生殖しないという生殖体細胞分化を持っています。ゼリー状の海洋動物である管鰭類の体は、生物のような個虫で構成されていますが、全体の構造はクラゲなどの動物によく似ており、機能がコロニー生物の機能を提供するために各部分が協力しています。
進化生物学者のデイビッド・クエラーとジョアン・ストラスマンは、ある実体を生物として定義する性質や属性である「生物性」は、より単純な単位のグループ(細胞から上位のもの)が衝突することなく協力するようになったことで社会的に進化したと述べています。彼らは、協力を生物の「定義特性」として使用すべきであると提案しています。これにより、地衣類における異なる種の菌類と藻類のパートナーシップや、アンコウの永続的な性的パートナーシップなど、多くのタイプのコラボレーションが生物として扱われることになります。
語源
「有機体」という用語は(古代ギリシャ語の ὀργανισμόςから来ており、 órganonから派生し、意味は道具、器具、ツール、感覚や理解の器官)[2] [3] 、 1660年代に英語で初めて登場し、有機的な構造や組織という今では時代遅れの意味で使われていました。[3]これは「組織化する」という動詞に関連しています。[3]イマヌエル・カントは1790年の判断力批判で、有機体を「組織化された存在であり、自己組織化する存在でもある」と定義しました。[4] [5]
基準が存在するか、必要かどうか

生物であるために提案されている基準には以下のものがあります。
- 自律的な生殖、成長、代謝[7]
- 非区画化性 - 構造は機能性を失うことなく分割することはできない。[6] リチャード・ドーキンスはこれを「半分に切ると機能しなくなるほど形態が異質である性質」と表現した。[8]しかし、多くの生物は断片に切り分けられ、その後完全な生物に成長することができる。[8]
- 個性– 個体は遺伝的独自性、遺伝的同質性、自律性を同時に有する[9]
- 免疫反応、自己を異物から分離する[10]
- 「反エントロピー」とは秩序を維持する能力であり、エルヴィン・シュレーディンガーによって初めて提唱された概念である[11]。あるいは別の形では、クロード・シャノンの情報理論は生物が自らの情報内容を自己維持する能力を持っていることを特定するために使用できる[12]。
他の科学者は、生物の概念は生物学では不十分であると考えており[13] 、 個体の概念は問題があると考えており[14] 、哲学的な観点からはそのような定義が必要かどうか疑問視している[15] [16] [8] 。
問題となるケースとしては、群体性生物が挙げられる。例えば、真社会性昆虫の群体は、適応的組織化や生殖体分化などの基準を満たしている。 [17]もしそうなら、同じ議論、つまり高い協力性と低い対立性の基準には、相利共生(地衣類など)や性的パートナーシップ(アンコウなど)の生物も含まれるだろう。[18]集団選択が起こると、集団は集団適応によって最適化された超個体とみなすことができる。[19]
別の見解では、自律性、遺伝的同質性、遺伝的独自性などの属性は、生物がこれらすべてを備えている必要があると要求するのではなく、個別に検討されるべきである。そうであれば、生物学的個性には複数の次元があり、その結果、複数のタイプの生物が生まれることになる。[20]
生物学的組織の異なるレベルにある生物

単細胞生物は、原生生物、細菌、古細菌などの微生物であり、単一の細胞で構成され、細胞小器官と呼ばれる機能構造を含む場合があります。[22]
動物、植物、菌類、藻類などの多細胞生物は、多くの細胞から構成されており、多くの場合、それらの細胞は特殊化しています。[22]
シフォノフォアのような群体生物は、個体として機能するが、コミュニケーションをとる個体から構成される生物である。[8]
超生物とは、アリなどのコロニーで、単一の機能的または社会的単位として一緒に働く多くの個体から構成される。[23] [17]
相利共生とは、2つ以上の種が互いに必要とするものを互いに補い合う関係である。地衣類は菌類と藻類またはシアノバクテリアと細菌のマイクロバイオームから構成されており、乾燥した岩など単独では生育できない生息地で、異なる機能を持つ構成要素が一緒になって一種の生物として繁栄することができる。[18] [21]
進化生物学者のデイヴィッド・クエラーとジョアン・ストラスマンは、「生物性」は社会的に進化し、より単純な単位(細胞から上位のもの)の集団が衝突することなく協力するようになったと述べています。彼らは、協力が生物の「定義的特性」として使われるべきだと提案しています。[18]
サミュエル・ディアス・ムニョスとその同僚(2016)は、クエラーとシュトラスマンの、生物の個性は協力と対立の度合いだけで測れるという見解を受け入れている。彼らは、これが生物を進化の時間の中に位置づけ、生物の個性は文脈に依存すると述べている。彼らは、文脈に依存しない高度に統合された生命体は、文脈に依存する段階を経て完全な統一へと進化する可能性があると示唆している。[24]
境界ケース
ウイルス

ウイルスは、自律的な繁殖、成長、代謝、恒常性維持ができないため、通常は生物とは見なされません。ウイルスには生物のような酵素や分子がいくつかありますが、独自の代謝はなく、形成する有機化合物を合成することができません。この意味では、無生物に似ています。 [7]ウイルスは独自の遺伝子を持ち、進化します。したがって、ウイルスを生物として分類すべきだという議論は、ウイルスが進化し、自己組織化によって複製する能力を持っているという点です。しかし、一部の科学者は、ウイルスは進化も自己複製もしないと主張しています。代わりに、ウイルスは宿主細胞によって進化します。つまり、ウイルスと宿主細胞は共進化したということです。宿主細胞が存在しなければ、ウイルスの進化は不可能でしょう。繁殖に関しては、ウイルスは宿主の複製機構に依存しています。エネルギー代謝とタンパク質合成をコードする遺伝子を持つウイルスの発見は、ウイルスが生物であるかどうかについての議論を激化させたが、その遺伝子は細胞起源である。おそらく、ウイルス宿主からの水平遺伝子伝達によって獲得されたと考えられる。[7]
ウイルスを細胞生物とみなす議論がある。研究者の中には、ウイルスを単なる生物の胞子であるビリオンとしてではなく、細胞構造を持つ成熟したウイルス生物であるビロセルとして捉える者もいる。 [25]このようなウイルスは細胞感染の結果であり、代謝、成長、生殖など他の生物の主要な生理学的特性をすべて備えているため、実質的に生命が存在する。[12] [26]
生物のようなコロニー

哲学者ジャック・A・ウィルソンは、いくつかの境界例を検討して、生物の概念が明確に定義されていないことを証明した。[8]彼の見解では、海綿動物、地衣類、管状動物、粘菌、そしてアリやハダカデバネズミなどの真社会性コロニーはすべて、明確なコロニーと明確な生物(または超生物)との間の境界領域に位置する。[8]
合成生物

科学者や生物工学者は、2つ以上の種の細胞で構成されたキメラ、電気機械の手足を含むサイボーグ、電子要素と生物学的要素の両方を含むハイブロット、および様々に進化し設計されたその他のシステムの組み合わせなど、さまざまな種類の合成生物の実験を行っています。[ 27 ]
進化した生物は、進化発生生物学の部分的にしか解明されていないメカニズムによって形作られ、ゲノムが複雑な一連の相互作用を導き、より複雑な構造を次々に生み出す。キメラやハイブリッドの存在は、これらのメカニズムが分子レベルから生物レベルまであらゆるレベルで劇的に変化した状況に対して「知的に」堅牢であることを証明している。[27]
合成生物はすでに多様な形態をとっており、その多様性は今後もさらに増すだろう。それらすべてに共通するのは、目的指向的行動、つまり目標追求行動であり、それによって、合成生物はさまざまなエラーを修正して、意図した結果を達成することができる。このような行動は、生物の知的な行動を彷彿とさせる。知性は、認知の具体化された形態であると考えられている。[27]
生物の初期進化
現在存在するすべての生物は自己複製する情報分子(ゲノム)を有しており、そのような情報分子は生命に固有のものである可能性が高い。したがって、最も初期の生物も自己複製する情報分子(ゲノム)を有していたと推定され、おそらくRNA [28] [29]またはRNAよりも原始的な情報分子であった。現在存在するすべての生物の特定のヌクレオチド配列には、生存、生殖、および生殖に必要な資源を獲得する能力を促進する機能を持つ情報が含まれており、そのような機能を持つ配列はおそらく生命の進化の初期に出現した。また、生物の進化の初期に存在した生存配列には、自己複製分子への損傷を回避し、発生した損傷を修復する能力を促進する配列が含まれていた可能性が高い。これらの初期の生物におけるゲノム損傷の修復には、組み換えプロセス(性的相互作用の原始的な形態)によって、別の類似ゲノムからの損傷を受けていない情報を使用する能力が関与していた可能性がある。[30]
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外部リンク
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